真空鍍膜過(guò)程的均勻性到底多重要？

真空鍍膜過(guò)程非常復(fù)雜，由于鍍膜原理的不同分為很多種類(lèi)，僅僅因?yàn)槎夹枰哒婵斩榷鴵碛薪y(tǒng)一名稱(chēng)。所以對(duì)于不同原理的真空鍍膜，影響均勻性的因素也不盡相同。并且均勻性這個(gè)概念本身也會(huì)隨著鍍膜尺度和薄膜成分而有著不同的意義。

薄膜均勻性的概念：

1、厚度上的均勻性，也可以理解為粗糙度，在光學(xué)薄膜的尺度上看(也就是1/10波長(zhǎng)作為單位，約為100A)，真空鍍膜的均勻性已經(jīng)相當(dāng)好，可以輕松將粗糙度控制在可見(jiàn)光波長(zhǎng)的1/10范圍內(nèi)，也就是說(shuō)對(duì)于薄膜的光學(xué)特性來(lái)說(shuō)，真空鍍膜沒(méi)有任何障礙。

但是如果是指原子層尺度上的均勻度，也就是說(shuō)要實(shí)現(xiàn)10A甚至1A的表面平整，是現(xiàn)在真空鍍膜中主要的技術(shù)含量與技術(shù)瓶頸所在，具體控制因素下面會(huì)根據(jù)不同鍍膜給出詳細(xì)解釋。

2、化學(xué)組分上的均勻性：

就是說(shuō)在薄膜中，化合物的原子組分會(huì)由于尺度過(guò)小而很容易的產(chǎn)生不均勻特性，SiTiO3薄膜，如果鍍膜過(guò)程不科學(xué)，那么實(shí)際表面的組分并不是SiTiO3，而可能是其他的比例，鍍的膜并非是想要的膜的化學(xué)成分，這也是真空鍍膜的技術(shù)含量所在。

3、晶格有序度的均勻性：

這決定了薄膜是單晶，多晶，非晶，是真空鍍膜技術(shù)中的熱點(diǎn)問(wèn)題，具體見(jiàn)下。

主要分類(lèi)有兩個(gè)大種類(lèi)：一、對(duì)于蒸發(fā)鍍膜：一般是加熱靶材使表面組分以原子團(tuán)或離子形式被蒸發(fā)出來(lái)，并且沉降在基片表面，通過(guò)成膜過(guò)程(散點(diǎn)-島狀結(jié)構(gòu)-迷走結(jié)構(gòu)-層狀生長(zhǎng))形成薄膜。

厚度均勻性主要取決于：1、基片材料與靶材的晶格匹配程度；2、基片表面溫度；3、蒸發(fā)功率，速率；4、真空度；5、鍍膜時(shí)間，厚度大小。

組分均勻性：蒸發(fā)鍍膜組分均勻性不是很容易保證，具體可以調(diào)控的因素同上，但是由于原理所限，對(duì)于非單一組分鍍膜，蒸發(fā)鍍膜的組分均勻性不好。

晶向均勻性：1、晶格匹配度;2、基片溫度;3、蒸發(fā)速率.

真空卷繞鍍膜機(jī)鍍層之間的結(jié)合力

真空卷繞鍍膜機(jī)鍍層之間的結(jié)合力主要與以下因素有關(guān)：

1、真空鍍膜設(shè)備底鍍層的種類(lèi)與性質(zhì)。一般認(rèn)為，銅層與多種金屬都具有好的結(jié)合力。含鐵量高達(dá)30％左右的高鐵鎳鐵合金，在酸銅液中也會(huì)產(chǎn)生置換銅層，故不能用于光亮酸銅打底。

2、真空鍍膜機(jī)底鍍層的光亮性。真空鍍膜鍍層越是光亮，與其他鍍層的附著力可能越差。

3、真空鍍膜設(shè)備底鍍層表面的清潔性。典型的是鍍硫酸鹽光亮酸銅后，往往形成有機(jī)膜鈍化層，應(yīng)作脫膜處理。不要輕信聲稱(chēng)鍍后無(wú)需除膜的酸銅光亮劑的宣傳，而在工藝流程設(shè)計(jì)時(shí)不考慮除膜工序。

因?yàn)榧词剐屡湟簳r(shí)可以不脫膜，隨著亮銅液中有機(jī)雜質(zhì)的積累或加入的光亮劑比例失調(diào)時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生憎水的有機(jī)膜層。眾所周知，聚乙二醇幾乎是所有酸銅光亮劑中不可缺少的組分，而鍍層中聚乙二醇的夾附量越大，越容易生成憎水膜層。

4、真空鍍膜機(jī)底鍍層的鈍化性。越易鈍化的鍍層，其上鍍層的結(jié)合力越差。鎳是易鈍化金屬，鍍鎳過(guò)程中斷電對(duì)間稍長(zhǎng)，鎳鍍層在鍍鎳液中會(huì)發(fā)生化學(xué)鈍化；

若未能有效避免雙性電極現(xiàn)象(詳見(jiàn)第四講)；則作為陽(yáng)極部分的工件局部更會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的電化學(xué)鈍化，在鍍多縣鎳時(shí)特別應(yīng)注意。鉻比鎳更易鈍化，所以鉻上鍍鉻必須有良好的活化。

鉻上鍍鉻的情況也不少，如：裝飾性套鉻一次深鍍能力差時(shí)作二次套鉻；為兼顧抗蝕性與耐磨性，在乳白鉻(基本無(wú)裂紋)上鍍硬鉻；鉬及鉬合金電鍍要求用鍍鉻打底等。

不同類(lèi)型鍍膜機(jī)的適用范圍介紹

隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)商品的裝飾要求也越來(lái)越高，這便對(duì)各類(lèi)商品裝飾提出了新的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)上對(duì)非金屬物件表面金屬化或金屬物件表面裝飾通常采用電鍍的方法。但由于傳統(tǒng)電鍍毒性大，污染嚴(yán)重,在環(huán)保意識(shí)逐步加強(qiáng)的今天,這種技術(shù)已逐漸被社會(huì)淘汰。

真空鍍膜機(jī)與傳統(tǒng)的電鍍法相比，多功能真空鍍膜機(jī)技術(shù)具有裝飾效果好、金屬感強(qiáng)、成本低(約為傳統(tǒng)電鍍的1／3～1／2)、污染小、易于操作等優(yōu)點(diǎn)。特別在非金屬物件的應(yīng)用上,有著傳統(tǒng)電鍍無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。

鑒于此,真空鍍膜已被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)非金屬制品的表面金屬化上：

1、磁控濺射鍍膜設(shè)備：應(yīng)用于信息存儲(chǔ)領(lǐng)域，如磁信息存儲(chǔ)、磁光信息存儲(chǔ)等；

2、磁控濺射鍍膜機(jī)：應(yīng)用于防護(hù)涂層，如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片、汽車(chē)鋼板、散熱片等；

3、磁控濺射鍍Al膜生產(chǎn)線(xiàn)：應(yīng)用于太陽(yáng)能利用領(lǐng)域，如太陽(yáng)能集熱管、太陽(yáng)能電池等；

4、光學(xué)鍍膜設(shè)備：應(yīng)用于光學(xué)薄膜領(lǐng)域，如增透膜、高反膜、截止濾光片、防偽膜等；

5、AZO透明導(dǎo)電膜磁控濺射鍍膜生產(chǎn)線(xiàn)：應(yīng)用于信息顯示領(lǐng)域，如液晶屏、等離子屏等；

6、觸摸屏連續(xù)式鍍膜生產(chǎn)線(xiàn)：應(yīng)用于觸摸屏領(lǐng)域，如手機(jī)、電腦、MP4等數(shù)碼產(chǎn)品屏幕等；

7、磁控中頻多弧離子鍍膜設(shè)備：應(yīng)用于硬質(zhì)涂層，如切削工具、模具和耐磨耐腐蝕零件等；

8、PECVD磁控生產(chǎn)線(xiàn)：應(yīng)用于集成電路制造，如薄膜電阻器、薄膜電容器、薄膜溫度傳感器等；

9、蒸發(fā)式真空鍍膜設(shè)備：應(yīng)用于在裝飾飾品上，如手機(jī)殼、表殼、眼鏡架、五金、小飾品等鍍膜；

10、低輻射玻璃鍍膜生產(chǎn)線(xiàn)：應(yīng)用于建筑玻璃方面，如陽(yáng)光控制膜、低輻射玻璃、防霧防露和自清潔玻璃等；

11、抗反射導(dǎo)電膜連續(xù)磁控濺射生產(chǎn)線(xiàn)：應(yīng)用于電子產(chǎn)品領(lǐng)域，如液晶顯示器、液晶電視、MP4、車(chē)載顯示、手機(jī)顯示、數(shù)碼相機(jī)和掌聲電腦等；

真空鍍膜機(jī)濺鍍的原理

以幾十電子伏特或更高動(dòng)能的荷電粒子炮擊資料外表，使其濺射出進(jìn)入氣相，可用來(lái)刻蝕和鍍膜。入射一個(gè)離子所濺射出的原子個(gè)數(shù)稱(chēng)為濺射產(chǎn)額(Yield)產(chǎn)額越高濺射速度越快，以Cu,Au,Ag等高，Ti,Mo,Ta,W等低。一般在0.1-10原子/離子。離子能夠直流輝光放電(glowdischarge)發(fā)生，在10-1—10Pa真空度，在兩極間加高壓發(fā)生放電，正離子會(huì)炮擊負(fù)電之靶材而濺射也靶材，而鍍至被鍍物上。

正常輝光放電(glowdischarge)的電流密度與陰極物質(zhì)與形狀、氣體品種壓力等有關(guān)。濺鍍時(shí)應(yīng)盡也許保持其安穩(wěn)。任何資料皆可濺射鍍膜，即便高熔點(diǎn)資料也簡(jiǎn)單濺鍍，但對(duì)非導(dǎo)體靶材須以射頻(RF)或脈沖(pulse)濺射;且因?qū)щ娦暂^差，濺鍍功率及速度較低。金屬濺鍍功率可達(dá)10W/cm2，非金屬<5W/cm2

二極濺鍍射：靶材為陰極，被鍍工件及工件架為陽(yáng)極，氣體(Ar氣Ar)壓力約幾Pa或更高方可得較高鍍率。

磁控濺射：在陰極靶外表構(gòu)成一正交電磁場(chǎng)，在此區(qū)電子密度高，進(jìn)而進(jìn)步離子密度，使得濺鍍率進(jìn)步(一個(gè)數(shù)量級(jí))，濺射速度可達(dá)0.1—1um/min膜層附著力較蒸鍍佳，是現(xiàn)在有用的鍍膜技能之一。